[发明专利]一种氰根离子荧光指示材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氰根离子荧光指示材料，还涉及上述氰根离子荧光指示材料的制备方法和应用，属于检验材料技术领域。

背景技术

氰化物被广泛应用于采矿、电镀、冶金、人造纤维、尼龙合成等领域。氰根离子有剧毒，非常容易被人体吸收，口腔、呼吸道以及皮肤都可成为氰根离子进入人体的途径。对于人体来说，0.5～3.5mg氰根离子/kg体重即可引起呕吐、失去意识和死亡。世界卫生组织规定饮用水中的氰根离子含量应低于0.05mg/L，中国国家标准规定生活饮用水中的氰根离子含量应低于0.05mg/L，I类和II类环境地表水中氰根离子含量应分别低于0.005和0.05mg/L，氰根离子的监测对环境保护以及人类健康安全具有重要的意义。

已报道的氰根离子检测方法有：中国专利公布号CN 105837492A，2016年，夏敏，卢晓琳，一种氰根离子探针、制备及应用，公开了一种吲哚啉碘盐通过聚集态荧光发射效应实现对氰根离子检测的方法；中国专利公布号CN 106092993A，2016年，杨荣华，卿志和，侯丽娜，朱栎璇，杨盛，一种氰根离子的快速检测方法，公开了一种通过氰根离子络合铜纳米粒子，使结合在铜纳米粒子上的EBMVC-B染料荧光恢复，从而检测氰根离子的方法；中国专利公布号CN 105777578A，2016年，魏太保，程晓斌，李辉，林奇，姚虹，张有明，一种酰腙类氰根离子传感器分子及其合成及在含水体系中检测氰根离子的应用，公开了一种酰腙类氰根离子分子探针在有机-水混合相(DMSO/H₂O)中与氰根离子反应生产黄色产物检测氰根离子的方法；林奇，朱鑫，陈佩，符永鹏，张有明，魏太保报道了一种香豆素氨基硫脲衍生物的分子探针在有机-水混合相(DMSO/H2O)中测定氰根离子的方法(化学学报，2013，11，1516-1520)；刘霞，袁帅，李军，陈雪莉，王辅臣报道了一种利用电导检测器离子色谱检测氰根的方法(仪器仪表学报，2011，04，898-902)；Manivannan等报道了一种利用咪唑类分子探针在有机相DMSO中与氰根离子形成氢键产生颜色来检测氰根离子的方法(New J.Chem.，2010，37，3152-3160)；Fillaut等报道了一种用合成的Pt有机配合物在有机相CH₂Cl₂中与氰根离子发生亲核加成反应产生荧光检测氰根离子的方法(Inorg.Chem.，2013，52，4890-4897)。报道的这些氰根离子检测方法中，合成的分子探针检测氰根离子的方法由于合成的分子探针大多难溶于水，不得不使用有机溶剂相测定，难以在水溶液中测定，且分子探针的制备需要复杂的有机化学合成；其它的氰根离子检测方法需要长的分析时间和专门的仪器，不能即时快速检测氰根离子浓度。因此一种在水溶液中即能即时快速检测出氰根离子浓度的荧光指示材料的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种氰根离子荧光指示材料，该荧光指示材料能在水溶液中即时快速检测出氰根离子浓度。

本发明还要解决的技术问题是提供上述氰根离子荧光指示材料的制备方法，该方法操作步骤简单，无需复杂的合成设备。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述氰根离子荧光指示材料在水溶液中快速检测氰根离子的应用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种氰根离子荧光指示材料，所述氰根离子荧光指示材料是由稀土铽离子、2，2’-联吡啶(Bipy)以及配体分子通过配位键自组装形成具有π共轭结构的金属有机框架材料。

其中，所述配体分子为腺苷单磷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷三磷酸(ATP)、鸟苷单磷酸(GMP)、鸟苷二磷酸(GDP)、鸟苷三磷酸(GTP)、邻菲罗啉(Phe)、苯丙氨酸(Phen)、多巴胺(DA)或烟酸(VB3)中的一种。

其中，所述氰根离子荧光指示材料是通过氰根离子与氰根离子荧光指示材料形成共轭大π键结构来增强氰根离子荧光指示材料中铽离子发光。

上述氰根离子荧光指示材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，向2，2’-联吡啶水溶液中加入硝酸铽水溶液，得到2，2’-联吡啶与铽离子的摩尔比为2∶1的混合液，将混合液持续搅拌一段时间；

步骤2，向步骤1的混合液中加入配体分子水溶液，得到2，2’-联吡啶∶铽离子∶配体分子摩尔比为2∶1∶1的混合溶液，将混合溶液持续搅拌一段时间；

步骤3，将反应后的溶液离心处理并收集白色沉淀，将收集的沉淀清洗并干燥即可。